Question

16. Определите эквивалентную массу алюминия и количество выделившегося газа, если известно, что для растворения 5,4 г . алюминия потребовалось 99,6 мл 20%-ного раствора соляной кислоты, плотностью ρ=1,1 г/см3. 41. Напишите электронные формулы атомов элементов с порядковыми номерами 15 и 28. Чему равен максимальный спин р-электронов у атомов первого и d-электронов у атомов второго элемента?

Answer 1

16.

1.

В реакции с выделением H2  M экв. HCl = 36.5 г/моль;

2.

В реакцию с 5.4 г Al вступило:

m(HCI)= 1,1 х 99,6 х 0,2 = 21,912 г. HCl

3.

По закону эквивалентов:

M экв. Al = 5,4г.х(36.5 г/моль /21.912г.) = 9 г/моль;

4.         9 г Al вытесняют из HCl экв. V H2 = 22.4/2 = 11.2 л,

5.4 г Al — соответственно 11.2х(5.4/9) = 6.72 л H2.

41.  

№15 фосфор

₁₅P 1s²2s²2p⁶3s²3p³

Спин электрона возникает за счёт вращения его вокруг собственной оси. У атома фосфора на внешнем энергетическом уровне на 3р-подуровне находятся три неспаренных электрона, на каждой р-орбитали по одному, поэтому максимальный спин р-электронов будет равен сумме спинов каждого из трёх электронов: (+1/2) + (+1/2) + (+1/2) = +1,5.

№28

+₂₈Ni 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²

Максимальный спин d-электронов у атома никеля равен +1, так как у атома никеля на 3d-подуровне имеется шесть спаренных и два неспаренных электрона, которые имеют спи-ны +1/2, что в сумме даёт +1 [(+1/2) + (+1/2) = +1] .

Answer 2

16. Рассмотрим реакцию между алюминием и соляной кислотой:

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2↑

1 моль алюминия (Al) реагирует с 6 молями соляной кислоты (HCl) и образует 3 моля водорода (H2). Масса 1 моля алюминия составляет 27 г.

1. Эквивалентная масса алюминия (E): Эквивалентная масса вычисляется как масса вещества, соответствующая одному эквиваленту реагента (в данном случае, соляной кислоты), которое реагирует с 1 эквивалентом другого реагента (алюминия).

Масса соляной кислоты, необходимой для реакции с 1 молью алюминия: $99.6 \, \text{мл} \times 1.1 \, \text{г/мл} = 109.56 \, \text{г}$

Эквивалентная масса алюминия: $E = \frac{\text{Масса алюминия}}{\text{Масса соляной кислоты}} = \frac{5.4 \, \text{г}}{109.56 \, \text{г}} \approx 0.0494 \, \text{моль}$

2. Количество выделившегося газа (H2): Согласно реакции, 3 моля водорода выделяются при реакции 2 молей алюминия. Из эквивалентной массы алюминия выше мы знаем, что 0.0494 моль алюминия реагирует.

Количество выделившегося газа: $0.0494 \, \text{моль алюминия} \times \frac{3 \, \text{моль H2}}{2 \, \text{моль Al}} \approx 0.0741 \, \text{моль H2}$

41. Электронные формулы атомов элементов:

• Элемент с порядковым номером 15 - Фосфор (P): 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^3
• Элемент с порядковым номером 28 - Никель (Ni): 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^8

Максимальный спин у p-электронов в атомах первого элемента (Фосфор): В атоме фосфора общее количество p-электронов равно 5 (3p^3). По правилу Паули каждый орбитальный парамагнитный электрон должен иметь противоположный спин, и следовательно, только 2 из 5 p-электронов будут иметь парный спин, а остальные 3 будут иметь одиночный спин.

Максимальный спин у d-электронов в атомах второго элемента (Никель): В атоме никеля общее количество d-электронов равно 8 (3d^8). По аналогии с фосфором, только 2 из 8 d-электронов будут иметь парный спин, а остальные 6 будут иметь одиночный спин.

Максимальный спин у p-электронов в атомах первого элемента: $1/2$ Максимальный спин у d-электронов в атомах второго элемента: $1/2$